Infrastruktur-Lösungen

Software-Defined Data Center

Die Neuerfindung des Rechenzentrums?

Die Virtualisierungswelle der vergangenen Jahre hat in Rechenzentren viel bewegt, aber deren grundsätzliche, Hardware-orientierte Architektur bislang nicht angetastet. Durch den Software-definierten Ansatz könnte sich dies nun radikal ändern.

Der Begriff des Software-Defined Data Center (SDDC) bezeichnet die Virtualisierung des Rechenzentrumsbetriebs, indem über der physischen IT-Infrastruktur eine Software-Schicht eingezogen wird. Während die Virtualisierung von Servern, Netzwerken, Speichersystemen (Storage) und Security in vielen Unternehmen bereits teilweise oder sogar vollständig umgesetzt ist, wird durch SDDC nun eine sog. Abstraktionsschicht eingezogen, die die Steuerung, Kontrolle und Bereitstellung der IT-Infrastruktur vereinfacht und automatisiert. Kern des Konzepts ist es also, eine vollständig virtualisierte und durch Software gesteuerte IT-Infrastruktur zu schaffen.

Die Automatisierung mit Hilfe einer entsprechenden Software ermöglicht es dabei, den Administrationsaufwand signifikant zu reduzieren oder sogar komplett einzusparen. Aufgaben wie Installation, Betrieb, Monitoring, Wartung und Erweiterung der IT-Infrastruktur können dann verlagert werden, etwa in den Bereich des Operating. Dort sind die notwendigen Fachkräfte in der Regel besser am Markt verfügbar und die hoch ausgebildeten Administratoren können sich auf den eigentlichen Geschäftsbetrieb konzentrieren.

Darüber hinaus ermöglicht eine automatisierte Provisionierung, dass die Nutzer der IT in einem vorher definierten Rahmen sich selbst Ressourcen für bestimmte Zwecke zuweisen, ohne dazu erst in Kontakt mit der IT treten zu müssen.

Das Konzept des SDDC bietet also durchaus interessantes Potenzial, um internen und externen Kunden IT einfacher und effizienter als Service anbieten zu können. Dabei spielt auch die Tatsache eine Rolle, dass in einem SDDC als Basissysteme Server genutzt werden. Das heißt, während im traditionellen Modell Speichersysteme und Server getrennt geplant, angeschafft und betrieben werden, ist im SDDC-Modell nur ein Gerätetyp vorgesehen – der Server.

Das SDDC-Modell verändert damit sowohl die physische Infrastruktur als auch die Prozesse im Rechenzentrum – und beeinflusst signifikant die IT-Strategie. Im Folgenden beleuchten wir aus diesem Grund einige Faktoren näher, die für strategische Über­legungen von zentraler Bedeutung sind:

  • Kapazitätsmanagement
  • Lieferantenmanagement
  • Investitionsbedarf
  • Capex / Opex
Virtualisierung eines Rechenzentrumbetriebs

Kapazitätsmanagement

Während im traditionellen Modell Investitionen in Technik und Software häufig projekt- oder lebenszyklusbezogen vorgenommen werden, ermöglicht ein SDDC die permanente Prognose des Ressourcenbedarfs. Dies bedeutet, dass die Software, die das System steuert, einen Ausblick darauf erlaubt, wie lange vorhandene Ressourcen wie Compute, Netzwerk, Storage und Security noch ausreichend verfügbar sind, bevor in Erweiterungen investiert werden muss. Diese Prognose muss über das laufende Jahr hinweg in die Budgetierung einfließen. Für eine erste Annäherung empfiehlt es sich, die anteiligen Kosten einer SDDC-Infrastruktur auf die üblicherweise im Unternehmen zur Verfügung zu stellenden IT-Ressourcen herunterzubrechen – zum Beispiel Kosten pro virtuelle Maschine, Kosten pro Bandbreite oder Kosten pro GB bzw. TB. Über Billing-Funktionalitäten lassen sich dann kostenstellenübergreifende Querverrechnungen innerhalb des Unternehmens oder Anpassungen der monatlichen Vergütung der Services, die für Kunden erbracht werden, relativ einfach und effektiv realisieren. Pay-per-Use-Modelle rücken damit in greifbare Nähe.

Lieferantenstrategie

Auch in Richtung SDDC werden Unternehmen unterschiedliche Wege einschlagen – entweder ein Lösungsszenario mit verschiedenen Herstellern (Multi-Vendor) oder eines mit einem Hersteller (Single-Vendor). Bei einem Multi-Vendor-Modell entscheidet man sich bewusst für die Integration mehrerer Hersteller von Virtualisierungs-Technologien mittels einer 3rd Party Management Software auf die bestehende und somit produktive IT-Infrastruktur. Allerdings muss man sich bewusst sein, dass heterogene IT-Landschaften im Bereich der Virtualisierung insbesondere in Bezug auf Service Levels und Sicherheit eine echte Herausforderung darstellen, die sich häufig kaum vollständig lösen lässt. Während der Aufgabenschwerpunkt bei der Multi-Vendor-Strategie also auf der Einbindung heterogener Systeme in die Infrastruktur liegt, verfolgt der Single-Vendor-Ansatz den Weg, die bestehende Infrastruktur nur anzufassen, wenn es absolut notwendig ist.

Unter Ausnutzung des üblichen Technologie-Lebenszyklus mit der sukzessiven Erneuerung von Servern, Storage und Netzwerk werden beim Single-Vendor-Ansatz über einen relativ langen und auf Schonung des Budgets ausgelegten Zeitraum die bestehenden Systeme durch sogenannte Building Blocks wie beispielsweise Fujitsu PRIMEFLEX for VMware EVO:SDDC abgelöst.

Ein Building Block beinhaltet aufeinander abgestimmte und funktional getestete Komponenten. Server und Storage werden typischerweise technologisch zusammengefasst und als Server-basierter Speicher inklusive Netzwerkkomponenten angeboten; die notwendige Software zur Virtualisierung und für das Management ist bereits enthalten und vorinstalliert. Zusätzliche Komponenten können bei Bedarf nachinstalliert werden. Vorteile eines Single-Vendor SDDC sind unter anderem:

  • Personelle Ressourcen werden geschont
  • Existierende Infrastrukturen müssen kaum angetastet werden
  • Störungen des Geschäftsbetriebs werden weitgehend vermieden
  • Standardisierung der IT-Infrastruktur

Eine andere Stärke des SDDC-Modells: Während im bisherigen Modell die (Weiter-)Entwicklung der Technik im Vordergrund stand und steht, ist das Software-definierte Modell in der Lage, durch schnellere Innovationszyklen innerhalb der Software Funktionalitäten zu schaffen, die häufig auf eine bereits bestehende Technologie angewendet werden können. Der Druck auf die Unternehmens-IT zu Innovationen durch Investitionen in neue Hardware wird dadurch signifikant verringert und sukzessive durch schnellere Innovationszyklen in Richtung Software abgelöst.

Capex / Opex in Bezug auf Komponenten und Komplexität

Ziel eines SDDC gestützten Ansatzes ist die Schaffung einer voll virtualisierten, Software-gesteuerten IT-Infrastruktur. Nach ihrem Aufbau wird diese Landschaft in aller Regel aus einer deutlich geringeren Anzahl Komponenten bestehen als das traditionelle Modell. Vor allem in den Bereichen Speichersysteme und Netzwerke werden weniger Komponenten benötigt.

Die Vorteile sind:

  • Niedrigerer Investitionsaufwand
  • Niedrigere Betriebskosten auf die
  • Folgejahre bezogen
  • Deutlich verringerte Komplexität
  • Bessere Personaleinsatzplanung
  • Reduzierter Schulungsaufwand
  • Höherer Standardisierungs- und Virtualisierungsgrad
  • Verbesserte Security durch Netzvirtualisierung

Der Blick in die Glaskugel beim Sizing anzuschaffender traditioneller Storage-Systeme entfällt, da beim SDDC über zusätzliche Standard-Server mit integrierten Kapazitäten (sog. DAS) nahezu linear nach Bedarf skaliert werden kann. Synchrone Spiegel in 2 + Standorte und die Unterstützung von Windows Clustern und Oracle-Datenbanken sind auch beim SDDC State of the Art und keine Domäne traditioneller Storage-Systeme mehr.

Hat man sich für die Transformation vom traditionellen, Hardware-definierten Rechenzentrum zum SDDC entschieden, dann ist die weitere Festlegung auf eine Multi- oder Single-Vendor-Strategie von grundlegender Bedeutung. Dies schon allein deshalb, weil eine spätere Änderung der Entscheidung oft nur mit hohem Budget- und Ressourcenaufwand sowie interner und externer Personalunterstützung möglich ist.

Aspekte, die Sie in Ihre Überlegungen einbeziehen sollten:

  • Zeitlicher Rahmen für die geplante Umsetzung
  • Bedarf an internen Personalressourcen
  • Notwendigkeit externer Unterstützung
  • Vorhandenes Know-how und zu schließende Wissenslücken
  • Komplexität der Umsetzung auch im Hinblick auf den späteren Betrieb
  • Fähigkeit der Infrastruktur, schnell Geschäftsanforderungen unterstützen zu können
  • Capex-/Opex-Betrachtungen
  • Zukunftssicherheit
  • Implementierbarkeit neuer Technologien

Fazit

IT-Infrastrukturen müssen zunehmend komplexere Aufgaben bewältigen können, gleichzeitig geht der Trend zu immer offeneren, hybriden Architekturen, die es Fachabteilungen oder Niederlassungen ermöglichen, sich selbst zu bedienen, um schneller und unabhängiger agieren zu können.

Der Anstoß für diese Entwicklung wird dabei nicht nur von innen oder aus dem Geschäftsbetrieb erzeugt. Inbesondere die Vernetzung mit Lieferanten und Kunden liefert zusätzliche Impulse für die Weiterentwicklung der IT-Infrastruktur und lässt die Erkenntnis reifen, dass die steigenden Anforderungen letztlich mit einem SDDC schlicht einfacher und besser erfüllt werden können. Selbstverständlich wird dann beispielsweise, dass man saisonale Lastspitzen über hybride, Cloud-basierte Angebote nach Bedarf abfedert, anstatt dafür Systeme vorzuhalten, die den Rest der Zeit nicht genutzt werden.

Man wird Infrastrukturen und virtuelle Arbeitsplätze in wenigen Minuten zur Verfügung stellen und dabei über Standortgrenzen hinweg, sozusagen per Klick, auch die Security in einer Granularität abbilden können, die vorher undenkbar war. Alles das schafft Kosten- und Wettbewerbsvorteile und entschärft in Zeiten des Fachkräftemangels in vielen Unternehmen die Situation. SDDC ist dabei kein Projekt mit zeitlicher Befristung, sondern eine Strategie, mit der über Jahre hinweg der Wandel vom Hardware-orientierten IT-Betrieb zu einer Software-gestützten Umgebung vorangetrieben wird. Damit Unternehmen ihren Geschäftsbetrieb in einer eng vernetzten Welt effektiv und effizient steuern können.

Wir nennen eine solche Umgebung das Business Centric Data Center.

Traditionelle Infrastruktur
Software-Defined Data Center
Udo Würtz,
Chief Evangelist Global Server Business bei Fujitsu